DE69407971T2 - System zum verdünnen von konzentraten - Google Patents

System zum verdünnen von konzentraten

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DE69407971T2
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Steven Pasek
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
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Description

    Umfang der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein System zum automatischen Verdünnen eines Produktkonzentrats und Zuführen eines Produktkonzentrats zu einer Mischkammer oder einem Vorratsbehälter
    • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung ist ein geschlossenes System zum sicheren und automatischen Zuführen eines Produktkonzentrats zu einem Mischbehälter. Verdünnungssysteme sind überall bekannt und im Einsatz, um Produktkonzentrate auf gebrauchsfähige oder gebrauchsfertige Konzentrationen zu verdünnen. Eine übliche Form eines chemischen Verdünnungssystems ist ein offenes Verdünnungssystem mit Saugvorrichtung. Der Gebrauch von Saugvorrichtungen zum Verdünnen chemischer Konzentrate ist bekannt, siehe Cleland, US-Patente 4 538 636 und 4 469 137. Das Hauptaugenmerk bei vielen bekannten Verdünnungssystemen war auf die Fähigkeit gerichtet, ein chemisches Konzentrat sicher zu verdünnen.
  • Diese Verdünnungssysteme sind seit langem mit einer Reihe von Problemen behaftet. Der Transport unverdünnter oder konzentrierter Chemikalien zum Anwender ist billiger als der Transport der verdünnten gebrauchsfertigen Lösung. Jedoch wird der Einsatz von Konzentraten wegen Schwierigkeiten bei der Herstellung der gebrauchsfertigen Lösung bis zu einem gewissen Grad vermieden. Die genaue Dosierung der Menge dieser Chemikalien, insbesondere viskoser Konzentrate, und des verwendeten Verdünnungsmittels läßt sich schwer steuern. Viele im Handel erhältliche Verdünnungsysteme vermeiden entweder den Einsatz stärker konzentrierter Stoffe und viskoser Chemikalien oder kranken an den Auswirkungen der Herstellung ungleichmäßiger, schlecht steuerbarer Konzentrationen der gebrauchsfertigen Chemikalien.
  • Mehrere Probleme sind mit dem Einsatz von Pumpen bei Verdünnungsvorrichtungen verbunden. Viele Chemikalienkonzentrate führen zu Korrosion bei den Pumpen, wodurch es zu Produktverunreinigung, schlechter Dosierung und schließlich Ausfall kommt. Gelingt es nicht, die Pumpe in Gang zu bringen, bevor die Chemikalie gefördert wird, wird nicht die richtige Menge der Chemikalie abgegeben, und es erfolgt während des Anfangsbetriebs der Pumpe nicht die richtige Verdünnung.
  • Diese ansaugenden Verdünnungssysteme sind auch offene Systeme, durch die Produktkonzentratdämpfe in die Arbeitsumgebung eingebracht werden können. Die Dämpfe können für den Betreiber ein Gesundheitsrisiko und ein Umweltrisiko darstellen. Bei diesen gängigen Verfahren zum Verdünnen eines Produktkonzentrats ist es erforderlich, das Konzentrat aus einem steifen Behälter in eine größere, steife Plastiktrommel zu gießen. Bei dieser Arbeit kommt es zu Verunreinigungen, wird Produkt verschwendet und ist außerdem eine mechanisches Mischen erforderlich, um eine durchgehend gleichmäßige Konzentration sicherzustellen. Es besteht ein erheblicher Bedarf an einem geschlossenen System, das am Einsatzort eine gleichmäßig verdünnte gebrauchsfertige Lösung abgibt, ohne daß ein mechanisches oder elektrisches Pumpen erforderlich ist.
  • Das US-Patent 4 171 710 offenbart ein geschlossenes System, bei dem das Konzentrat nicht gepumpt wird. Zum Ansaugen des Konzentrats wird ausschließlich ein Venturistutzen verwendet, und das Verdünnungsverhältnis wird durch unterschiedliche Abmessungen des Venturistutzens und durch die Fließgeschwindigkeit des Verdünnungsmittels gesteuert.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, bei dem ein geschlossenes System zum Verdünnen eines Produktkonzentrats verwendet wird. Die Vorrichtung enthält eine Saugvorrichtung, um das Konzentrat zum Mischen mit einem Verdünnungsmittelstrom zu transportieren. Die Saugvorrichtung weist einen Produktkonzentrateinlaß, einen Verdünnungsmitteleinlaß, einen Venturistutzen und eine Auslaßöffnung auf. Eine röhrenförmige Produktzuführeinrichtung ist in Fluidverbindung mit dem Produktkonzentrateinlaß der Saugvorrichtung montiert. Um ein vorgegebenes Verdünnungsverhältnis des Produktkonzentrats zu erzielen, weist die Produktzuführeinheit einen Mindestinnendurchmesser auf, der entsprechend dem Innendurchmesser bzw. der Größe der Auslaßöffnung der Saugvorrichtung bemessen ist. Die Innendurchmesser dieser beiden Öffnungen bestimmen die Endkonzentration des Produktkonzentrats, das in einen Mischbehälter eingespeist wird. Die Produktzuführeinrichtung ist an eine Öffnung einer Produktpackung angeschlossen. Die Produktzuführeinrichtung weist keine ausbaubare Dosiereinrichtung auf. Das Verdünnungssystem ist an das im Konzentratbehälter bereitgestellte Konzentrat und das Verdünnungsmittel angepaßt und entsprechend bemessen. Die Bauteile werden nicht verändert oder ausgetauscht, um Chemikalien zu wechseln oder das Verdünnungsverhältnis zu verändern. Die Verdünnungssysteme sind größenmäßig auf bestimmte Stoffe und Verdünnungsverhältnisse zugeschnitten.
  • Im Rahmen der Erfindung ist eine Dosiereinrichtung eine Einrichtung, wie sie im US-Patent 5 042 523 von Robertson et al. offenbart ist. Diese Dosiereinrichtungen sind im Rahmen der patentierten Erfindung austauschbar, und die vorliegende Erfindung verwendet keine derartigen Dosiereinrichtungen zum Herstellen des verdünnten Produktkonzentrats.
  • Die Produktpackung weist einen biegsamen Innenbehälter auf, der das Produktkonzentrat enthält und eine Auslaßöffnung aufweist, über die das Produktkonzentrat zur Saugvorrichtung gelangen kann. Die Produktpackung und die Saugvorrichtung werden so plaziert, daß das Produktkonzentrat durch die Wirkung der Schwerkraft praktisch vollständig von der Produktpackung zur Saugvorrichtung bzw. zum Vorratsbehälter für gebrauchsfertige Lösung fließt. Die Produktpackung wird nicht entlüftet, sondern fällt beim Ausfließen des Produktkonzentrats aus der Produktpackung langsam in sich zusammen.
  • Schließlich ist ein Mischbehälter oder Vorratsbehälter für gebrauchsfertiges Produkt an die Auslaßöffnung der Saugvorrichtung angeschlossen. Der Mischbehälter nimmt Verdünnungsmittel und Produktkonzentrat im vorgegebenen Verdünnungsverhältnis auf und hält das verdünnte Produktkonzentrat für den späteren Gebrauch bereit. Der Mischbehälter wird entlüftet, damit Luft entweichen kann, wenn der Mischbehälter mit dem verdünnten Produktkonzentrat gefüllt wird.
  • Zum Verdünnen eines Produktkonzentrats unter Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird einer Saugvorrichtung aus einer Verdünnungsmittelquelle ein Verdünnungsmittel zugeführt. Daneben wird der Saugvorrichtung aus einer Produktpackung das Produktkonzentrat zugeführt, ohne daß eine Pumpe zum Einsatz kommt. Der Druck des Brauchwassers, das durch den Venturistutzen der Saugvorrichtung fließt, zieht die konzentrierte Chemikalie in den Brauchwasserstrom. In der Saugvorrichtung kommt das Produktkonzentrat mit dem Verdünnungsmittel Brauchwasser zu einem vorgegebenen Verdünnungsverhältnis zusammen, indem eine Produktzuführeinrichtung verwendet wird, die größenmäßig an eine Auslaßöffnung der Saugvorrichtung angepaßt ist. Der Größenunterschied zwischen dem Innendurchmesser dieser beiden Öffnungen bestimmt das Verdünnungsverhältnis. Das erfindungsgemäße Packungsverdünnungssystem ist als geschlossenes System gestaltet, bei dem das Produktkonzentrat der Saugvorrichtung in einer geschlossen Umgebung zugeführt wird. Dies wird vorzugsweise durch Verwendung einer durchstoßbaren Dichtung an der Produktpackung erreicht, die mit einem Kupplungselement an der Produktzuführeinrichtung zusammenwirkt.
  • Der biegsame Innenbehälter ermöglicht die vollständige Produktenteerung während des Verdünnungsvorgangs. Der biegsame Innenbehälter besteht vorzugsweise aus flexiblen thermoplastischen Harzmaterialien oder Kautschuk. Bevorzugter kann der biegsamethermoplast- oder Kautschuk-Innenbehälter das Produktkonzentrat länger als ein Jahr aufnehmen, ohne daß er undicht wird oder sich nachteilig verändert.
  • Vorzugsweise kann die Saugvorrichtung mittels einer Schnellkuppung an die Produktzuführeinrichtung angeschlossen werden. Zusätzlich kann die Saugvorrichtung mittels einer maßgeformten Einfüllöffnung, die ein Tauchrohr aufweist, das dazu bestimmt ist, das Schäumen des Produkts beim Mischen zu reduzieren, an den Mischbehälter angeschlossen sein. Die Verdünnungsvorrichtung weist vorzugsweise einen Rückflußverhinderer auf, um eine Verunreinigung des Produktkonzentrats nach Beendigung des Verdünnungsvorgangs zu verhindern.
  • Ein Vorteil der Erfindung liegt in dem geschlossenen System, das die Sicherheit des Kunden verbessert, indem es den Kontakt mit dem Produkt minimiert. Außerdem ist das erfindungsgemäße Verdünnungssystem einfacher und sicherer zu benutzen als die herkömmliche 15-Gallonen-Trommel packung. Bei der Erfindung ist das Gewicht um 90 % reduziert, wodurch die Verletzungsgefahr verringert ist und bei Transport und Lagerung der Produkte Geld eingespart wird.
    • Ausführliche Beschreibung Produktpackung
  • Die erfindungsgemäße Produktpackung enthält einen biegsamen Innenbehälter in einem steifen Außenbehälter. Der steife Außenbehälter sollte während der Lagerung und der Verdünnung des Produktkonzentrats unversehrt bleiben. Bevorzugter weist der steife Außenbehälter Wellpappe auf. Vorzugsweise enthält die volle Produktpackung etwa 0,5 bis 5,0 Gallonen (0,0019 bis 0,019 m³) Produktkonzentrat. Bevorzugter enthält die volle Produktpackung etwa 0,75 bis 1,25 Gallonen (0,0028 bis 0,0047 m³) Produktkonzentrat. Vorzugsweise hat das Produkt Rechteckform. Bevorzugter hat die Produktpackung Würfelform.
  • Der biegsame Innenbehälter ist ein Beutel oder eine Blase, der bzw. die nicht entlüftet wird. Der biegsame Innenbehälter enthält das Produktkonzentrat und ermöglicht die praktisch vollständige Produktkonzentratentleerung während des Verdünnungsvorgangs, indem er beim Abfließen des Produktkonzentrats in sich zusammenfällt. Vorzugsweise weist der biegsame Innenbehälter ein flexibles Thermoplast- oder Kautschuk-Material auf, das gegenüber dem Produktkonzentrat chemisch inert ist.
  • Der biegsame Innenbehälter weist im allgemeinen eine mechanisch angebrachte Öffnung auf, die zur Aufnahme eines Durchstechdichtungselements bestimmt ist. Das Dichtungseement durchstößt gleichzeitig die Abdichtungsverschluß des Behälters und dichtet den Behälter gegenüber der Zuführeinrichtung ab. Vorzugsweise rastet das Durchstechdichtungselement in die mechanisch angebrachte Öffnung ein. Das Durchstechdichtungselement ist an eine Produktzuführeinrichtung angeschlossen. Das Durchstechdichtungselement ist vorzugsweise über eine Schnellkupplung an die Produktzuführeinrichtung angeschlossen. Damit kann der Benutzer die Produktpackung mit einer Hand an die Produktzuführeinrichtung anschließen und die Dichtung so durchstoßen, daß das Produkt ohne Verspritzen oder Auslaufen herausfließen kann.
  • Die Produktpackung wird in Bezug auf die Saugvorrichtung so plaziert, daß schwerkraftbedingt praktisch das gesamte Produktkonzentrat aus der Produktpakkung herausfließen kann. Vorzugsweise ist die Produktpackung in einen Abgaberahmen gestellt. Der Abgaberahmen kann aus einem beliebigen steifen Material gefertigt sein. Vorzugsweise ist der Abgaberahmen aus Draht oder Kunststoff gefertigt. Die Produktpackung steht auf dem Abgaberahmen oder ist daran befestigt und kann nach Entleerung leicht daraus entnommen werden.
  • Vorzugsweise ist der Abgaberahmen am Mischbehälter befestigt. Bevorzugter ist eine Schraubverbindung zwischen Abgaberahmen und Mischbehälter.
    • Produktzuführeinrichtung
  • Die Produktzuführeinrichtung steht in Fluidverbindung mit der Produktpackung und dem Produktkonzentrateinlaß der Saugvorrichtung. Das Produktkonzentrat fließt aus der Produktpackung durch die Produktzuführeinrichtung zum Produktkonzentrateinlaß der Saugvorrichtung. Das Produktkonzentrat wird der Saugvorrichtung durch Schwerkraftwirkung und ohne Unterstützung durch eine mechanische oder eine elektrische Pumpe zugeführt.
  • Die Produktzuführeinrichtung ist typischerweise ein Schlauch, der ausreichend steif ist, um seine zylindrische Form während des Ansaugvorgangs zu behalten. Vorzugsweise ist die Produktzuführeinrichtung ein Schlauch aus Polyurethan. Das Polyurethan ist vorzugsweise ein Polyurethan auf Polyetherbasis. Die Produktzuführeinrichtung hat vorzugsweise eine Länge von weniger als etwa 4,5 Fuß (1,37 m). Am meisten bevorzugt hat die Produktzuführeinrichtung eine Länge von weniger als etwa 4 Fuß (1,22 m).
  • Die Größe des Innendurchmessers der Produktzuführeinrichtung ist ein wichtiger Parameter beim Verdünnungsvorgang. Vorzugsweise mißt der Innendurchmesser etwa 0,25 bis 0,50 Zoll (6,4 bis 12,7 mm). Bevorzugter mißt der Innendurchmesser etwa 0,312 bis 0,438 Zoll (7,9 bis 11,1 mm). Der Innendurchmesser der Produktzuführeinrichtung wird in Kombination mit dem Innendurchmesser einer Auslaßöffnung der Saugvorrichtung gewählt. Die Auslaßöffnung und der Einlaß der Saugvorrichtung sind übliche Verbindungseinrichtungen und enthalten keine gesonderte Dosiereinrichtung. Durch Einstellen des Verhältnisses zwischen dem Innendurchmesser der Produktzuführeinrichtung und dem Innendurchmesser der Auslaßöffnung der Saugvorrichtung kann ein vorgegebenes Verdünnungsverhältnis erzielt werden.
  • Wichtig ist, daß keine Dosiereinrichtung vorhanden ist, wie sie im US-Patent 5 042 523 von Robertson et al. gezeigt wird, um das Verdünnungsverhältnis des Produktkonzentrats zu steuern.
    • Verdünnungsmittelciuelle
  • Eine Verdünnungsmittelquelle steht in Fluidverbindung mit dem Verdünnungsmitteleinlaß der Saugvorrichtung. Im allgemeinen ist die Verdünnungsmittelquelle eine Brauchwasserquelle mit dem für herkömmliche Wasserleitungen typischen Fließverhalten und Druck. Vorzugsweise steht die Verdünnungsmittelquelle in Fluidverbindung mit einer Ventileinrichtung.
  • Durch die Ventileinrichtung kann der Verdünnungsmittelzufluß gesteuert werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ventileinrichtung ein Spritzpistolenventil, und die Verdünnungsmittelquelle steht in Fluidverbindung mit einem Verdünnungsmitteleinlaß des Spritzpistolenventils für Verdünnungsmittel. Zusätzlich steht ein Verdünnungsmittelauslaß des Spritzpistolenventils in Fluidverbindung mit dem Verdünnungsmitteleinlaß der Saugvorrichtung. Damit kann eine Bedienperson die Menge des in die Saugvorrichtung eintretenden Verdünnungsmittels über das Verdünnungsmittel-Spritzpistolenventil steuern.
    • Saugvorrichtung
  • Die Saugvorrichtung umfaßt den Produktkonzentrateinlaß, den Verdünnungsmitteleinlaß, einen Venturistutzen und die Auslaßöffnung. Der Verdünnungsmitteleinlaß und die Auslaßöffnung sind vorzugsweise koaxial, während der Produktkonzentrateinlaß senkrecht zu der von Verdünnungsmitteleinlaß und Auslaßöffnung gebildeten Achse angeordnet ist.
  • Das Ansaugen wird erreicht, wenn Verdünnungsmittel von der Verdünnungsmittelquelle durch die Saugvorrichtung und aus der Auslaßöffnung der Saugvorrichtung fließt. Durch den Venturistutzen wird beim Ansaugen in der Produktzuführeinrichtung ein Teilvakuum erzeugt, wodurch Produktkonzentrat aus der Produktpackung in die Saugvorrichtung fließt.
  • Die Menge des Produktkonzentrats, die pro Verdünnungsmitteleinheit in die Saugvorrichtung gezogen wird, d.h. "das vorgegebene Verdünnungsverhältnis" ist abhängig vom Innendurchmesser der Produktzuführeinrichtung und vom Innendurchmesser der Auslaßöffnung.
  • Der Innendurchmesser der Auslaßöffnung hat vorzugsweise etwa 0,1 bis 0,15 Zoll (2,5 bis 3,8 mm). Bevorzugter ist ein Innendurchmesser der Auslaßöffnung von etwa 0,12 bis 0,13 Zoll (3,0 bis 3,3 mm). In nachstehender Tabelle sind Beispiele für Verdünnungsverhältnisse angegeben sowie die entsprechenden Innendurchmesser von Produktzuführeinrichtung und Auslaßöffnung, die erforderlich sind, um diese vorgegebenen Verdünnungsverhältnisse zu erzielen. Verdünnungsverhältnis Produktkonzentrat/Verdünnungsmittel
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Rückflußverhinderer verwendet, um eine Verunreinigung des Produktkonzentrats zu verhindern. Der Rückflußverhinderer steht in Fluidverbindung mit dem Verdünnungsmittelauslaß des Spritzpistolenventils und dem Verdünnungsmitteleinlaß der Saugvorrichtung.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Produktzuführeinrichtung über eine Schnellkupplung an den Produktkonzentrateinlaß der Saugvorrichtung angeschlossen. Die Schnellkupplung ermöglicht es dem Anwender, die Verbindung zwischen Produktzuführeinrichtung und Produktkonzentrateinlaß mit einer Hand herzustellen.
    • Mischbehälter
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform steht die Auslaßöffnung der Saugvorrichtung in Fluidverbindung mit einem Mischbehälter. Der Mischbehälter kann ein beliebiges Gefäß sein, das nicht mit dem verdünnten Produktkonzentrat reagiert und zur Aufbewahrung des verdünnten Produktkonzentrat dienen kann. Bei einer typischen Ausführungsform ist der Mischbehälter eine Trommel von 15 Gallonen (0,057 m³) aus einem Thermoplast.
  • Vorzugsweise wird der Mischbehälter mit verdünntem Produkt gefüllt, indem eine Einfüllöffnung verwendet wird, die in Fluidverbindung mit einem Tauchrohr steht. Das Tauchrohr erstreckt sich nach unten in den Mischbehälter und hört wenige Zoll über dem Boden des Mischbehälters auf. Durch Verwendung des Tauchrohrs verringert sich die Schaumbildung während des Verdünnungsvorgangs und erhöht sich der Mischungsgrad zwischen Produktkonzentrat und Verdünnungsmittel.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das gesamte Verdünnungssystem tragbar. Das Verdünnungssystem kann leicht zum Einsatzort des verdünnten Produktkonzentrats befördert werden.
    • Verdünnungsverfahren
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verdünnen eines Produktkonzentrats. Das Verfahren beinhaltet das Zuführen eines Produktkonzentrats aus einer Produktpackung zu einer Saugvorrichtung durch die Wirkung der Schwerkraft und des Venturistutzens ohne Einsatz einer Pumpe, das Zuführen eines Verdünnungsmittels aus einer Verdünnungsmittelquelle zur Saugvorrichtung und das Verdünnen des Produktkonzentrats auf ein vorgegebenes Verdünnungsverhältnis durch Wahl einer Produktzuführeinrichtung, die in Verbindung mit der Größe einer Auslaßöffnung der Saugvorrichtung bemessen ist. Außerdem enthält die Produktzuführeinrichtung keine Dosiereinrichtung.
    • Produktpackung
  • Beim vorliegenden Verfahren enthält die Produktpackung einen biegsamen Innenbehälter in einem steifen Außenbehälter. Der steife Außenbehälter bleibt vorzugsweise während der Aufbewahrung und der Verdünnung des Produktkonzentrats unversehrt. Bevorzugter weist der steife Außenbehälter ein Wellpappenmaterial auf.
  • Der biegsame Innenbehälter ist ein Beutel oder ein Schlauch, der nicht entlüftet wird. Der biegsame Innenbehälter enthält das Produktkonzentrat und ermöglicht die vollständige Entleerung des Produktkonzentrats während des Verdünnungsvorgangs, indem er beim Ausfließen des Produktkonzentrats in sich zusammenfällt. Vorzugsweise besteht der biegsame Innenbehälter aus einem flexiblen Material, das gegenüber dem Produktkonzentrat chemisch inert ist.
  • Der biegsame Innenbehälter weist im allgemeinen eine mechanisch angebrachte Öffnung auf, die zur Aufnahme eines Durchstechdichtungselements bestimmt ist. Das Dichtungselement dringt in den Abdichtungsverschluß des Behälters ein und dichtet den Behälter gleichzeitig gegenüber der Zuführeinrichtung ab. Vorzugsweise rastet das Durchstechdichtungselement in die mechanisch angebrachte Öffnung ein. Das Durchstechdichtungselement ist mit einer Produktzuführeinrichtung verbunden. Vorzugsweise ist das Durchstechdichtungselement durch eine Schnellkupplung mit der Produktzuführeinrichtung verbunden. Dies ermöglicht es der Bedienperson, die Produktpackung mit einer Hand mit der Produktzuführeinrichtung zu verbinden.
  • Die Produktpackung wird in Bezug auf die Saugvorrichtung so plaziert, daß das Produktkonzentrat durch Wirkung der Schwerkraft im wesentlichen vollständig aus der Produktpackung herausfließt. Vorzugsweise wird die Produktpackung in einem Abgaberahmen untergebracht. Der Abgaberahmen kann aus einem beliebigen steifen Material gefertigt sein. Vorzugsweise ist der Abgaberahmen aus Draht oder Kunststoff gefertigt. Die Produktpackung wird in den Abgaberahmen gestellt oder daran befestigt und kann nach Entleerung leicht aus dem Abgaberahmen herausgenommen werden.
  • Vorzugsweise wird der Abgaberahmen am Mischbehälter befestigt. Bevorzugter ist eine Schraubverbindung zwischen Abgaberahmen und Mischbehälter.
    • Produktzuführeinrichtung
  • Die Produktzuführeinrichtung steht in Fluidverbindung mit der Produktpackung und dem Produktkonzentrateinlaß einer Saugvorrichtung. Das Produktkonzentrat wird durch die Produktzuführeinrichtung aus der Produktpackung dem Produktkonzentrateinlaß der Saugvorrichtung zugeführt. Das Produktkonzentrat wird der Saugvorrichtung durch Schwerkraftwirkung und ohne Unterstützung durch eine mechanische oder eine elektrische Pumpe zugeführt.
  • Die Produktzuführeinrichtung ist typischerweise ein Schlauch, der ausreichend steif ist, um seine zylindrische Form während des Ansaugvorgangs beizubehalten. Vorzugsweise ist die Produktzuführeinrichtung ein Schlauch aus Polyurethan. Stärker bevorzugt ist ein Polyurethan auf Etherbasis. Vorzugsweise hat die Produktzuführeinrichtung eine Länge von weniger als etwa 4,5 Fuß (1,37 m). Stärker bevorzugt ist eine Länge der Produktzuführeinrichtung von weniger als etwa 4 Fuß (1,22 m).
  • Die Größe des Innendurchmessers der Produktzuführeinrichtung ist ein wichtiger Parameter bei dem Verdünnungsvorgang. Vorzugsweise hat der Innendurchmesser etwa 0,25 bis 0,50 Zoll (6,4 bis 1 2,7 mm). Bevorzugter hat der Innendurchmesser etwa 0,312 bis 0,438 Zoll (7,9 bis 11,1 mm). Der Innendurchmesser der Produktzuführeinrichtung wird in Verbindung mit dem Innendurchmesser einer Auslaßöffnung der Saugvorrichtung gewählt. Die Auslaßöffnung und der Einlaß zur Saugvorrichtung sind übliche Verbindungseinrichtungen und enthalten keine gesonderte Dosiereinrichtung. Durch Abstimmung des Verhältnisses zwischen dem Innendurchmesser der Produktzuführeinrichtung und dem Innendurchmesser der Auslaßöffnung der Saugvorrichtung kann ein vorgegebenes Verdünnungsverhältnis erzielt werden, ohne daß eine Dosiereinrichtung verwendet wird, wie sie im US-Patent 5 042 523 von Robertson et al. dargestellt wird.
    • Verdünnungsmittelquelle
  • Der Saugvorrichtung wird ein Verdünnungsmittel aus einer Verdünnungsmittelquelle zugeführt, die in Fluidverbindung mit dem Verdünnungsmitteleinlaß der Saugvorrichtung steht. Im allgemeinen ist die Verdünnungsmittelquelle eine Brauchwasserquelle mit den Fließeigenschaften und dem Druck, die für herkömmliche Wasserleitungen typisch sind. Vorzugsweise steht die Verdünnungsmittelquelle in Fluidverbindung mit einer Ventileinrichtung für Verdünnungsmittel.
  • Die Verdünnungsmittel-Ventileinrichtung ermöglicht die Steuerung des Verdünnungsmittelzuflusses. Bei einer bevorzugten Ausführungsform steht die Verdünnungsmittelquelle in Fluidverbindung mit einem Verdünnungsmitteleinlaß der Verdünnungsmittel-Ventileinrichtung. Dadurch kann die Bedienperson die Menge an Verdünnungsmittel die in die Saugvorrichtung eintritt, über die Verdünnungsmittel-Ventileinrichtung steuern.
    • Saugvorrichtung
  • Die Saugvorrichtung umfaßt den Produktkonzentrateinlaß, den Verdünnungsmitteleinlaß, einen Venturistutzen und die Auslaßöffnung. Vorzugsweise sind der Verdünnungsmitteleinlaß und die Auslaßöffnung koaxial und der Produktkonzentrateinlaß senkrecht zu der von Verdünnungsmitteleinlaß und Auslaßöffnung gebildeten Achse.
  • Das Ansaugen wird erreicht, wenn Verdünnungsmittel aus der Verdünnungsmittelquelle durch die Saugvorrichtung und aus der Auslaßöffnung der Saugvorrichtung fließt. Durch den Venturistutzen wird beim Ansaugen in der Produktzuführeinrichtung ein Teilvakuum erzeugt, welches bewirkt, daß Produktkonzentrat aus der Produktpackung in die Saugvorrichtung fließt.
  • In der Saugvorrichtung wird das Produktkonzentrat mit dem Verdünnungsmittel verdünnt. Die Menge an Produktkonzentrat, die pro Verdünnungsmitteleinheit in die Saugvorrichtung gezogen wird, d.h. "das vorgegebene Verdünnungsverhältnis", ist abhängig vom Innendurchmesser der Produktzuführeinrichtung und vom Innendurchmesser der Auslaßöffnung.
  • Vorzugsweise hat der Innendurchmesser der Auslaßöffnung etwa 0,10 bis 0,1 5 Zoll (3,0 bis 3,3 mm). In nachstehender Tabelle sind Beispiele für unterschiedliche Verdünnungsverhältnisse und die entsprechenden Innendurchmesser von Produktzuführeinrichtung und Auslaßöffnung, die zur Erzielung dieser vorgegebenen Verdünnungsverhältnisse erforderlich sind, aufgeführt. Verdünnungsverhältnis Produktkonzentrat/Verdünnungsmittel
  • Bei einem bevorzugten Verdünnungsverfahren wird ein Rückflußverhinderer verwendet, um eine Verunreinigung des Produktkonzentrats zu verhindern. Der Rückflußverhinderer steht in Fluidverbindung mit dem Verdünnungsmittelauslaß des Spritzpistolenventils und dem Verdünnungsmitteleinlaß der Saugvorrichtung. Bei einem bevorzugten Verdünnungsverfahren wird die Produktzuführeinrichtung über eine Schnellkupplung an den Produktkonzentrateinlaß der Saugvorrichtung angeschlossen. Die Schnellkupplung ermöglicht es der Bedienperson, die Verbindung zwischen Produktzuführeinrichtung und Produktkonzentrateinlaß mit einer Hand herzustellen.
    • Mischbehälter
  • Bei einem bevorzugten Verdünnungsverfahren wird das verdünnte Produktkonzentrat von der Auslaßöffnung der Saugvorrichtung weiter in einen Mischbehälter überführt. Der Mischbehälter kann ein beliebiges Gefäß sein, das mit dem verdünnten Produktkonzentrat nicht reagiert und zur Aufbewahrung des verdünnten Produktkonzentrats dienen kann.
  • Vorzugsweise wird der Mischbehälter mit verdünntem Produkt gefüllt, indem eine Einfüllöffnung verwendet wird, die in Fluidverbindung mit einem Tauchrohr steht. Das Tauchrohr erstreckt sich nach unten in den Mischbehälter und hört wenige Zoll über dem Boden des Mischbehälters auf. Durch Verwendung des Tauchrohrs verringert sich die Schaum bildung während des Verdünnungsvorgangs und erhöht sich der Mischungsgrad zwischen Produktkonzentrat und Verdünnungsmittel.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Verdünnungssystems. Grundsätzlich enthält die Produktpackung einen biegsamen Innenbehälter 2 mit einem steifen Außenbehälter 1. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Produktpackung in einen Abgaberahmen eingesetzt. Der biegsame Innenbehälter 2 weist eine mechanisch angebrachte Öffnung mit einer Durchstechdichtung 4 auf.
  • Das Durchstechdichtungselement 4 ist über eine Schnellkuppung 5 an eine Produktzuführeinrichtung 6 angeschlossen. Die Produktzuführeinrichtung 6 steht in Fluidverbindung mit einem Produktkonzentrateinlaß 7 einer Saugvorrichtung 8.
  • Die Saugvorrichtung 8 weist außerdem einen Verdünnungsmitteleinlaß 10 und eine Auslaßöffnung 9 auf. Bei der bevorzugten Ausführungsform steht eine Verdünnungsmittelquelle 11 in Verbindung mit einem Spritzpistolenventil 12 für Verdünnungsmittel und ein Auslaß 14 des Spritzpistolenventils 12 für Verdünnungsmittel steht in Fluidverbindung mit einem Rückflußverhinderer. Der Rückflußverhinderer steht weiter in Verbindung mit dem Verdünnungsmitteleinlaß 10 der Saugvorrichtung 8. Ein "Auslöser" 13 steuert den Verdünnungsmittelfluß durch das Spritzpistolenventil 12 für Verdünnungsmittel in die Saugvorrichtung 8.
  • Die Auslaßöffnung 9 steht in Fluidverbindung mit einer Einfüllöffnung 15, die weiter mit einem Tauchrohr 16 in Verbindung steht. Das Tauchrohr 16 erstreckt sich abwärts in den Mischbehälter 17 hinein. Das verdünnte Produktkonzentrat wird zum späteren Gebrauch im Mischbehälter aufbewahrt.

Claims (11)

1. System zum Verdünnen eines Produktkonzentrats, aufweisend eine Saugvorrichtung (8) mit einem Produktkonzentrateinlaß (7), einem Verdünnungsmitteleinlaß (10) und einer Auslaßöffnung (9), die einen Innendurchmesser hat; eine Produktzuführeinrichtung (6), die in Fluidverbindung mit dem Produktkonzentrateinlaß (7) steht und an die Auslaßöffnung einer Produktpakkung angeschlossen ist, wobei die Produktzuführeinrichtung keine Dosiereinrichtung aufweist; und einen Mischbehälter, der in Fluidverbindung mit der Auslaßöffnung der Saugvorrichtung (8) steht, wobei das Produktverdünnungssystem ein geschlossenes System ist und zur Zuführung des Produktkonzentrats keine Pumpe einsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Saugvorrichtung einen Venturistutzen zum Ansaugen des Produktkonzentrats in die Saugvorrichtung enthält,
b) die Produktpackung einen biegsamen Innenbehälter (2) und eine Auslaßöffnung aufweist, wobei die Produktpackung so angeordnet ist, daß das Produktkonzentrat praktisch vollständig durch die Wirkung der Schwerkraft aus der Produktpackung abfließt, und
c) die Produktzuführeinrichtung einen Innendurchmesser hat, der in Verbindung mit der Größe des Innendurchmessers der Auslaßöffnung (9) der Saugvorrichtung (8) so bemessen ist, daß ein vorgegebenes Verdünnungsverhältnis des Produktkonzentrats erzielt wird.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen Rückflußverhinderer enthält, der in Fluidverbindung mit dem Verdünnungsmitteleinlaß (10) der Saugvorrichtung (8) steht.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen Abgaberahmen (3) aufweist, wobei der Abgaberahmen (3) dazu dient, die Produktpackung in der angegebenen Position zu plazieren.
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Einfüllöffnung (15) aufweist, die in Fluidverbindung sowohl mit der Auslaßöffnung (9) der Saugvorrichtung (8) als auch mit einem Tauchrohr (16) steht, das in Fluidverbindung mit dem Mischbehälter (17) steht.
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem ein Spritzpistolenventil (12) für Verdünnungsmittel enthält, welches
a) eine Verdünnungsmitteleinlaßöffnung und
b) eine Verdünnungsmittelauslaßöffnung (14),
aufweist, wobei die Verdünnungsmitteleinlaßöffnung in Fluidverbindung mit einer Verdünnungsmittelquelle (11) steht und die Verdünnungsmittelauslaßöffnung (14) in Fluidverbindung mit dem Verdünnungsmitteleinlaß (10) der Saugvorrichtung (8) steht.
6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdünnungssystem außerdem ein Durchstechdichtelement (4) zwischen dem Produktkonzentrat und dem Produktzuführrohr (6) aufweist.
7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Produktzuführeinrichtung (6) ein Rohr mit einem Innendurchmesser zwischen etwa 0,25 und 0,50 Zoll (6,4 bis 12,7 mm) ist und daß die Auslaßöffnung der Saugvorrichtung einen Innendurchmesser zwischen etwa 0,10 und 0,15 Zoll (2,5 bis 3,8 mm) hat.
8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Produktzuführeinrichtung (6) ein Schlauch aus einem Polyurethan ist.
9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Produktzuführeinrichtung (6) weniger als etwa 4,5 Fuß (1,37 m) lang ist.
10. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdünnungssystem tragbar ist.
11. Verfahren zum Verdünnen eines Produktkonzentrats unter Verwendung eines geschlossenen Verdünnungssystems, umfassend die Schritte, daß man einer Saugvorrichtung ein Verdünnungsmittel aus einer Verdünnungsmittelquelle zuführt und der Saugvorrichtung ohne Einsatz einer Pumpe das Produktkonzentrat aus einer Produktpackung zuführt, wobei die zwischen der Produktpackung und der Saugvorrichtung montierte Produktzuführeinrichtung keine Dosiereinrichtung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
a) das Produktkonzentrat durch den Venturieffekt in die Saugvorrichtung gezogen wird,
b) die Produktpackung so plaziert wird, daß das Produktkonzentrat durch Schwerkraftwirkung im wesentlichen vollständig aus der Produktpakkung fließt und
c) das Verfahren den Schritt beinhaltet, daß man das Produktkonzentrat auf ein vorgegebenes Verdünnungsverhältnis verdünnt, indem man den Innendurchmesser der Produktzuführeinrichtung in Verbindung mit der Größe des Innendurchmessers einer Auslaßöffnung der Saugvorrichtung so bemißt, daß sich das vorgegebene Verdünnungsverhältnis ergibt.
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